JP4505105B2 - Shield tunnel lining method and lining structure thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル覆工方法およびその覆工構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、シールド工法では、主として、土水圧に抵抗する一次覆工構造として、鋼製セグメント・もしくは合成セグメントを現場でリング状に組立てて、その内側に防食・防火・止水・美観等の目的のために必要に応じて現場打ちコンクリート等で二次覆工を施して、トンネル覆工構造を構築していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
シールド工法では、これまで設計や施工の技術の進歩により、様々なトンネルに適用されており、様々な断面形状のトンネルや、大断面のトンネル等が構築されている。しかし、トンネル断面の大型化、断面形状の複雑化にしたがって、トンネル覆工に作用する断面力が増大し、トンネルの一次覆工構造を構築するセグメントの大型化、重量増大を招き、輸送性、搬送性、施工性の低下、重機の大型化等の問題や、それに伴う建設コストアップが問題となっている。
【0004】
とくに、従来施工法の場合には、鋼製セグメントまたは合成セグメントで一次覆工を築造した後に、さらに、表面仕上げのための新たな二次覆工を設ける必要があるので、前述の問題に加えて、施工が煩雑になると共に、施工期間が長くなり、しかも施工コストも高くなるという問題がある。
【0005】
本発明は、前記従来の問題点を解決したもので、トンネルが大型化、複雑化しても、当該トンネル覆工構造の主要素であるセグメントが、大型化、複雑化せず、かつ施工性が向上できるトンネル覆工方法および、そのトンネル覆工構造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明は次のように構成する。
【0007】
第1の発明は、セグメントを覆工内面に構築して施工するシールドトンネルの覆工方法において、鋼製セグメントをトンネル掘進時にトンネル掘削断面形状に沿って多数直列に配置して仮設用覆工体として使用すると共に、トンネル内空側にフランジ材を付加し、前記鋼製セグメントと前記フランジ材がウェブ材により連結されることによって鋼構造の本設トンネルの覆工体を構築することを特徴とする。
【0008】
第2の発明は、第1発明のシールドトンネル覆工方法を実施することによって構築されるシールドトンネル覆工構造を特徴とする。
【0009】
第3の発明は、第2発明のシールドトンネル覆工構造において、前記本設トンネルの覆工構造の一部として使用されるスチール製の仮設用セグメントを特徴とする。
【0010】
第4の発明は、第1または第2発明における本設トンネルの覆工体が、トラス構造であり、仮設部を兼ねる前記鋼製セグメントおよびフランジ材が弦材として構成される本設トンネルの覆工構造を特徴とする。
【0011】
第5の発明は、第1または第2発明における本設トンネルの覆工体が、鋼−コンクリート合成構造であり、前記鋼製セグメントおよびフランジ材が主補強鋼材として構成され、ウェブ材がせん断主補強鋼材として構成される本設トンネルの覆工構造を特徴とする。
【0012】
第6の発明は、第5発明における本設トンネルの覆工体の鋼−コンクリート合成構造の圧縮主補強鋼材同士が、支圧接合により連結されているシールドトンネル覆工構造を特徴とする。
【0013】
前記本発明によれば、施工時にあっては、仮設用覆工体であり、施工完成後にあっては、フランジ材と組合わさって本設トンネル覆工体を構成する鋼製セグメントと、前記フランジ材との組合わせにより、大断面トンネルの覆工構造の構築にあっても、セグメントの大型化を可及的低く抑えることができると共に、構造を簡潔化し、かつ施工性を向上できる。また、セグメントを合成構造とすることで、強度が一層向上し、さらに覆工体をトラス構造とし、また、フランジ材や、ウェブ材を主補強鋼材で構成することで、覆工構造がより高強度にできる。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図を参照して詳細に説明する。図1〜図3は、図8に示す鋼製セグメントと図9に示す内側弦材ユニット(請求項では、フランジ材という)をウェブ部材で結合しながら、トンネル覆工方法を実施する工程を示す一部縦断正面図で、図1は、外側弦材(セグメントのスキンプレート)を組立てると共に、支柱を配置した状態を示す。図2は、外側弦材の内側に内側弦材を組立てた状態示し、図3は、外側弦材の内側に内側弦材を組立てると共に、コンクリートを打設して合成覆工構造とした状態を示す。
【0015】
図4〜図7は、図3に示す合成覆工構造の各部の拡大断面図である。また、図8と図9は、前記合成覆工構造に用いる鋼製セグメントと、内側弦材ユニットを示す。図10、図11は、図4のトンネル覆工構造において、トンネル軸方向に延長するせん断補強鉄筋を配置した状態を示す縦断正面図と、縦断側面図である。
【0016】
本発明において、鋼製セグメント2は、単体で本設トンネルの覆工体とするのではなく、トンネル掘進時では仮設用覆工体であり、後工程でウェブ部材を介して内側弦材ユニット(フランジ材)13と組み合わされることによって、この鋼製セグメント2と内側弦材ユニット13が相俟って本設トンネルの覆工体が構築される。
【0017】
以下順に説明する。まず図8(a)および(b)に、本実施形態に使用される鋼製セグメント2の第1例を示す。この鋼製セグメント2は、帯状厚板からなる鋼板製梁主材(主桁)1を備え、トンネル軸方向に直角な方向(左右方向)に延長するように配置される複数(図示の場合は4枚)の前記鋼板製梁主材1がトンネル軸方向(前後方向)に間隔を置いて複数枚平行に配置される。
【0018】
前記トンネル軸方向の前部および後部の鋼板製梁主材1の板厚は、中間部に位置する鋼板製梁主材1の板厚よりも薄い板厚の鋼板が用いられ、前記各鋼板製梁主材1のトンネル地山11側に位置する上端面(図8aの上側部分)が同一平面状(図示の場合)または同一円弧状に位置するように配置され、かつその部分に、鋼製スキンプレート4が当接されて溶接により前記鋼製梁主材1に固定されている。
【0019】
トンネル軸方向に隣り合う前記鋼板製梁主材1の間に、トンネル軸方向に延長するように、多数の補強部材(縦リブ)3が前記鋼板製梁主材1の長手方向に間隔をおいて平行に配置される。補強部材(縦リブ)3は、断面L字状の一対の短尺鋼板部材3aにおける横板3bの先端縁相互が当接されるように配置されて断面U字状に形成される。
【0020】
前記鋼板製補強部材3は、前記トンネル軸方向に延長するように形成されると共に、その前端部および後端部並びに、上端部が鋼製スキンプレート4および前記鋼板製梁主材1に当接されて溶接等により一体に固定される。また、鋼板製梁主材1を介してトンネル軸方向に隣り合う鋼板製補強部材3は、トンネル軸方向の部材中心線が同一になるように直列に配置されている。
【0021】
前記鋼板製補強部材(縦リブ)3は、トンネル掘進機のジャッキ反力を鋼板製梁主材1が受けるときに、U字状断面になっているので、大きなジャッキ反力を受けても、座屈することなく後方の鋼製セグメント(またはこれらが連結して構成された後記の仮設支保工)に確実に伝達することができる。また、鋼板製梁主材1の高さに接近した高さに形成されているので、トンネル掘進機のジャッキ反力を受けても、偏心荷重となることなく、後部側の鋼製セグメント2に伝達することができる。
【0022】
前記複数の鋼板製梁主材1と鋼板製補強部材3により格子状の枠材が構成され、また、鋼板製梁主材(主桁)1の地山側面と断面U字状の補強部材(縦リブ)3の地山側面とは同一平面状に配置され、これらの端面に渡って、鋼製スキンプレート4が配置されると共に、連続した溶接により固定されて一体に構成されて、鋼製セグメント2が形成されている。
【0023】
鋼板製梁主材1の左右両端部には、上下方向に間隔を置くと共に左右方向に間隔を置いてトンネル軸方向に延長するような軸線を有する多数のボルト挿通用透孔5が設けられる。また、鋼板製梁主桁1の長手方向(左右方向)の両端部側面には、前後方向に隣り合う鋼板製梁主桁1の側面間に渡って、端板35が前記補強部材3と平行に配置されて、溶接により固定され、前記端板35にはトンネル軸方向に間隔を置いて複数(図示の場合は2つ)のボルト挿通用透孔が設けられている
【0024】
前記端板35の一側面と鋼板製梁主材1の端面とは同一垂直面上に位置するように配置され、前記端板35と鋼板製梁主材1の端面には、水膨潤性止水材が貼り付けられるか、または、凹部が形成されて止水材の一部が嵌合された状態で取り付けられる(図示を省略した)。
【0025】
前記鋼製セグメント2における前後両端側の鋼板製梁主材1の上部には、左右方向(鋼板製梁主材1の長手方向)に間隔をおいて複数のボルト挿通用透孔6が設けられ、前記ボルト挿通用透孔6は、トンネル軸方向に隣り合う鋼製セグメント2をボルト9により連結するために設けられ、前記ボルト挿通用透孔5を利用して、鋼製セグメント2をトンネル周方向に多数連結して環状の外側弦材1Aを構築し、トンネル軸方向に隣り合う前記外側弦材1A相互を連結することができる。
【0026】
また、鋼板製梁主材1の下部(トンネル内側)には、左右方向に間隔をおいて複数の鋼製ガセットプレート7が、前記鋼板製梁主材1の板厚内において配置され、トンネル軸方向中間部の鋼板製梁主材1に対しては、その板厚の中央部にガセットプレート7の基端部が溶接により固着されている。
【0027】
前記鋼板製梁主材1の外側面と前記鋼製ガセットプレート7の側面は、トンネル軸方向前端側および後端側の鋼板製梁主材1に対しては、同一平面状に位置するように配設され、そのガセットプレート7の基部側が溶接により前記鋼板製梁主材1に取り付けられる。また、前記ガセットプレート7の左右両側には、上下方向に傾斜した中心線状において、間隔を置くと共に、前後方向の軸線を有するボルト挿通用透孔23が複数設けられている。
【0028】
前記複数の鋼板製梁主材1とスキンプレート4と補強部材3等とにより、鋼板製梁主材1を有する1ユニットの鋼製セグメント2が構成されている。
【0029】
次に図1〜図3および、図4〜図7によって、トンネル掘進時、前記前記鋼製セグメント2が、仮設用覆工体となり、後工程で、ウェブ部材を介して、内側弦材ユニット13(フランジ材、詳細は後述)と組み合わされて本設トンネルの覆工体となる工程を説明する。
【0030】
前記鋼製セグメント2は、図1〜図3に示すように、トンネル軸方向に直角なトンネル掘削断面形状に沿って、多数直列に配置されると共に、前記鋼板製梁主材1が直列に直線状に配置され、隣り合う鋼板製梁主材1の端部の前面側および後面側に渡って、多数のボルト挿通用透孔を有すると共に長手方向中央の一側部に端板挿通用凹部37を有する2枚の厚板からなる連結用鋼板8が重合するように配置される。
【0031】
また、前記鋼板製梁主材1の透孔と前記2枚の連結用鋼板8の透孔に渡って挿通配置された高張力ボルト9およびこれに螺合されたナットにより、前記各連結用鋼板8および鋼板製梁主材1が緊締されている。
【0032】
また、トンネル軸方向に直角な方向において隣り合う鋼製セグメント2における端板35相互が重合され、必要に応じて止水材が介在された状態で、前記端板35の透孔に挿通されたボルト36およびこれに螺合されたナットにより緊締される。また、鋼製セグメント2の連結したトンネル軸方向に直角な方向に延長するように連続した外側弦材1Aを備えた矩形環状の仮設支保工10が形成される。
【0033】
また、トンネル上部側に配置される鋼製セグメント2とトンネル下部側に配置される鋼製セグメント2とは、必要に応じ図1に示すようにトンネル軸方向におよびこれに直角な方向に間隔をおいて支柱12が立設され、トンネルの崩落を防ぐための支保工10が構成されている。
【0034】
また、鋼製セグメント2をトンネル軸方向に多数直列または千鳥状に配置されて構成された仮設支保工10がトンネル軸方向に直列に配置され、かつ前記鋼板製補強部材3がトンネル軸方向に一直線状に配置されると共に、前記鋼板製梁主材1が間隔を置いて平行に配置されている。
【0035】
トンネル軸方向に隣り合う前記仮設支保工10相互は、前部に位置する仮設支保工10における後端側の鋼板製梁主材1のボルト挿通用透孔6と、後部に位置する仮設支保工10における前端側の鋼板製梁主材1のボルト挿通用透孔6とに渡って挿通される緊締用ボルト23および、これに螺合されたナットにより緊締されて、トンネル内周面全面を覆うように連続した仮設支保工10が形成されている。
【0036】
なお、矩形断面のトンネル隅部においては、適宜L型の鋼製セグメント2を配置するようにすればよい。このようにトンネル断面に沿って組立てられた状態においては、仮設支保工10は閉鎖断面状態の鋼殻状態になっているので、地山に対して大きな支持力を発揮することができる。
【0037】
次に図9を参照して、前記仮設支保工10の内側に配置される鋼製内側梁材を備えた内側弦材ユニット13の構成を説明する。内側弦材ユニット13は、内側梁材14と表面板15と端部継手板16および、ガセットプレート18により構成されている。
【0038】
更に説明すると、図9(a)、(b)に示すように、内側弦材ユニット(請求項ではフランジ部材という)13は、複数(図示の場合は4枚)の厚板鋼板からなる内側梁材14を備える。内側梁材14は、トンネル軸方向に直角な方向(左右方向)に延長するように配置されると共に、縦向きに配置されたトンネル軸方向(前後方向)に間隔を置いて平行に縦向きに配置される。
【0039】
前記内側梁材14の下面(トンネル内面側)は、トンネル内壁面を形成するための表面仕上げ材および構造材を兼ねる厚鋼板からなる平坦な表面板15上に配置されて、連続した溶接等により一体に固定されている。また前記内側梁材14の前後方向の間隔は、前記地山11側(外側)に配置される鋼製セグメント2における鋼板製梁主材1の前後方向の間隔と同じ間隔に配設されている。
【0040】
前記内側梁材14の左右両端部には、当該、内側梁材14の梁高と同じ高さになるように鋼板製端部継手板16がトンネル軸方向に延長するように配置され、内側梁材14の端部および表面板15の端部に直角に当接されて、これらは、隅肉溶接または全溶け込み溶接等により一体に固着されている。前記端部継手板16には、上下方向に間隔を置くと共にトンネル軸方向に間隔をおいて多数のボルト挿通用透孔17が設けられている。
【0041】
前記内側弦材ユニット13における前後方向中間部および前後両端側の内側梁材14の上部(トンネル地山側)には、左右方向(内側梁材14の長手方向)に間隔をおいて複数の鋼製ガセットプレート18が配置され、トンネル軸方向の前後両端側に配置される鋼製ガセットプレート18の一側面と内側梁主材14の外側面とは、同一平面状に配置された状態で、ガセットプレート18の基部側が溶接により前記内側梁主材14に取り付けられる。
【0042】
前記各ガセットプレート18の左右両側には、上下方向に傾斜した状態の中心線上で間隔を置くと共に、前後方向の軸線を有するボルト挿通用透孔19が複数設けられ、かつ、前記鋼製ガセットプレート18が前記鋼製セグメント2における左右方向に隣り合うガセットプレート7の中間部に位置するように取り付けられている。
【0043】
図1〜図7を参照して、覆工工程を説明すると、内側弦材ユニット13及び支柱12が仮設された状態(図1)で、図2および図4〜図7に示すように、鋼製セグメント2における鋼板製梁主材1に取り付けられている各ガセットプレート7の表裏両側に等辺山形鋼からなる斜材33が当接され、これらの透孔に渡って挿通されたボルト36およびこれに螺合されたナットにより、前記斜材33の上部は前記鋼板製梁主材1に固定されている。
【0044】
次に、各斜材33の下部が内側弦材ユニット13における各鋼製ガセットプレート18の表裏両面に配置され、鋼製ガセットプレート18と斜材33の透孔に渡って挿通されたボルト37および、これに螺合されたナットにより両部材が緊締されて強固に一体化されている。前記斜材33は、鋼板製主桁1または内側梁主材14に対して60度に傾斜された状態で配置結合されて、正三角形のトラス構造となるように配設されている。
【0045】
このようにしてトンネル周方向に内側弦材ユニット13が直列に配置され、また、トンネル周方向に隣り合う内側弦材ユニット13相互には、図6および図7に示すように、鋼製端部継手板16が相互が重合するように当接されて、各端部継手板16に設けられた透孔に渡って挿通されたボルト38にナットが螺合緊締されて、トンネル周方向に隣り合う端部継手板16相互は強固に連結、結合されて、内側弦材13Aが構成されている。
【0046】
またトンネル軸方向には、鋼製内側弦材ユニット13における端部の内側梁材14相互が当接されている。図2に示すように外側弦材1Aと内側弦材13Aとこれらにボルト結合された多数の斜材33とからなるトラス構造が形成されている。なお、トンネル軸方向に隣り合う前部側鋼製内側弦材ユニット13における後端の内側梁材14と後部側鋼製内側弦材ユニット13における前端の内側梁材14相互を当接して、これらに透孔を設けてボルトにより、一体に結合してもよい。
【0047】
次に図3、図4、図6に示すように、前記鋼製内側弦材13Aと外側弦材1Aとの間の空間に表面板15に設けられたコンクリート挿入部(図示を省略した)からコンクリート30が充填され、鋼製外側弦材1Aと、鋼製内側弦材13Aと、硬化したコンクリート30とが一体化された3重構造の複合したトンネル覆工構造になっている。しかもコンクリート30は、鋼製外側弦材1Aと鋼製内側弦材13Aとの間および多数の斜材33により、その変形が拘束された状態で配置されているので、せん断剛性の高いトンネル覆工構造とすることができる。
【0048】
[トンネル覆工施工手順]次に、本発明のトンネル覆工構造を築造施工する手順について、図1〜図7を参照して説明する。
【0049】
まず、シールド掘進機または適宜の掘削装置により、トンネル断面が長方形等の矩形状に掘進され、掘進機後部側の掘進機内において、図1に示すように前記地山11側に配置される外側鋼製セグメント2が順次組立てられて仮設支保工10が形成され、これを本設用のトンネル覆工構造の構造材として兼用利用するために、外側鋼製セグメント2における鋼板製梁主材1に、断面L字状の等辺山形鋼からなる斜材33の上部が、前記上部鋼製ガセットプレート7の両側に配置される。
【0050】
また、前記部材の透孔にボルト36が挿通され、これに螺合されたナットにより仮固定されて、斜材33が鋼製セグメント2に取り付けられ、この状態で、前記内側弦材ユニット13は、上部鋼製セグメント2に間隔を置いて平行に対向するように配置され、かつ、内側弦材ユニット13における前記ガセットプレート18が、前記斜材33間に配置され、前記ガセットプレート18の透孔と前記斜材33の下部透孔に渡って挿通されたボルト37およびこれに螺合されたナットにより緊締され、さらに、前記仮固定状態の斜材33および上部鋼製セグメント2におけるガセットプレート7とを仮固定しているボルト36が強く緊締されて強固に一体に固定される。
【0051】
なお、鋼製斜材33は、予めまたは適宜の時期に、鋼板製梁主材1に取り付けても良い。また、内側弦材ユニット13が取り付けられた後においては、上部側では内側弦材ユニット13を足場として、隣接する斜材33を容易に取り付けることができると共に、鋼製セグメント2の位置調整を容易に行うことができる。
【0052】
この状態の外側弦材1Aの上部鋼製セグメント2における鋼板製梁主材1と、内側弦材ユニット13における内側梁材14とは、斜材33により間隔を置いて平行な状態で結合されてトラス構造になっており、曲げ剛性の大きな合成梁材になり、このような合成梁材がトンネル軸方向に、比較的短い間隔で平行に配設されている。
【0053】
この状態のトンネル内部の表面材側から流動状態のコンクリートト30が充填されて硬化され、外側弦材1Aと内側弦材13Aと硬化したコンクリート30とが一体に合成化した鋼・コンクリートの合成構造のトンネル覆工が築造される。
【0054】
また内側梁材14には表面板15が設けられているので、この表面板15がトンネル内の上部側に配置された場合には、外側弦材1Aと内側梁材14の間に流動状態のコンクリート30を充填する時のコンクリート30の荷重を支承する部材および型枠の作用を果たすことができる。
【0055】
また表面材15がトンネル内の下面側に配置された場合には、トンネル内面側のコンクリート30を、この形状にそって充填させることができ、外側弦材1Aがトンネルの下側に配置された場合には、曲げ剛性が大きく、しかも引張縁側に配置されるので、トンネル内を走行するトラック等の大荷重が作用してもこれを確実に支承することができる。
【0056】
なお、前記の場合、図10に示すように、外側弦材1Aと内側梁材14の間において、トンネル軸方向に延長するように配置すると共に、トンネル軸方向に直角な方向に間隔をおいて複数のせん断補強鉄筋34を配置すれば、トンネル軸方向に隣り合う鋼製セグメント2または内側梁材14の一体化を高めることができ、合成構造のトンネル覆工構造のせん断剛性を高めることができる。また、前記仮設用支柱12における本設用の支柱または支持壁として利用する以外の仮設用支柱12は撤去し、本設用の支柱として使用するものは、これに適宜配筋およびコンクリ−ト等の耐火被覆39(図2,3参照)を行う。
【0057】
なお、前記外側弦材1Aの中間部を支持している支柱12は、トンネル軸方向に隣り合う鋼板製梁主材1間に配置するようにした場合には、内側弦材ユニット13Aにおける表面板15に、トンネル周方向の端部側に部分的に開口部を設けるようにしてもよく、また前記支柱12を内側弦材ユニット13の内側に配設するときには、内側(トンネル内空側)に位置するように置き換えても良い。
【0058】
さらに図10に示すように、トンネル長手方向に延長するようにせん断補強鉄筋34を配置した場合には、トンネル軸方向に隣り合う鋼製支保工10および鋼製内側弦材13A並びにこれらの複合構造のトンネル軸方向に直角な方向のせん断耐力を飛躍的に高めることができ、したがって、地震時のトンネル覆工のせん断剛性および曲げ剛性および曲げ耐力を高めることができる。
【0059】
本発明を実施する場合、鋼板製梁主材1を円弧状に形成して円弧状鋼製セグメント2とすると共に、内側梁材14を円弧状に形成して円弧状弦材ユニット13とすると円形断面等のトンネル覆工構造とすることができる。
【0060】
【発明の効果】
本発明に係るシールドトンネル覆工方法と覆工構造によると、鋼製セグメントをトンネル掘進時の仮設用覆工体として使用すると共に、前記鋼製セグメントにウェブ材および、当該ウェブ材により連結されるフランジ材を付加することによって本設トンネルの覆工体を構築するので、トンネル断面が大型化し、それに伴って、仮設時に一次覆工として機能する鋼製セグメントが大型化しても、当該鋼製セグメント重量や、嵩高を可及的に小さく抑えることができ、施工性も向上する。したがって、従来のように、トンネル断面の大型化によりセグメント重量の増大を招き、輸送性、搬送性、施工性する等の問題を円滑に解決できる。しかも、鋼製セグメントにフランジ材が付加されて本設トンネルが構築されたときは、その本設トンネル覆工構造は、剛性が大きく合理的なトンネル覆工構造となる。
【0061】
さらに、鋼製セグメントとフランジ部材を結合するウェブ部材を斜材とし、また、覆工構造を鋼−コンクリート合成構造等とすることで、前記の効果が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るトンネル覆工方法により、外側弦材を組立てると共に、支柱を配置した状態を示す一部縦断正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るトンネル覆工方法により、外側弦材の内側に内側弦材を組立てた状態示す一部縦断正面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るトンネル覆工方法により、外側弦材の内側に内側弦材を組立てると共に、コンクリートを打設して合成覆工構造としたトンネル覆工構造を示す一部縦断正面図である。
【図4】図3の上部の外側弦材と内側弦材の中間部を拡大して示す一部縦断正面図である。
【図5】図4のA−A線断面図である。
【図6】図3の上部の外側弦材と内側弦材の継ぎ目部を拡大して示す一部縦断正面図である。
【図7】図6のB−B線断面図である。
【図8】鋼製セグメントを示すものであって、(a)は一部縦断正面図であり、(b)はそのC−C線断面図である。
【図9】内側弦材ユニットを示すものであって、(a)は一部縦断正面図であり、(b)はそのD−D線断面図である。
【図10】図4のトンネル覆工構造にトンネル軸方向に延長するせん断補強鉄筋を配置した状態を示す縦断正面図である。
【図11】図10の縦断側面図である。
【符号の説明】
1 鋼板製梁主材
1A 外側弦材
2 鋼製セグメント
3 補強部材
4 スキンプレート
5 ボルト挿通用透孔
6 ボルト挿通用透孔
7 ガセットプレート
8 連結用鋼板
9 高張力ボルト
10 仮設支保工
11 地山
12 仮設支柱
13 内側弦材ユニット
13A 内側弦材
14 内側梁材
15 表面板
16 鋼板製端部梁材
17 ボルト挿通用透孔
18 鋼製ガセットプレート
19 ボルト挿通用透孔
20 鋼製セグメント
21 仮設支保工
22 スターラップ筋
23 ボルト
24 鋼板製主桁
25 補強リブ
26 スキンプレート
27 外側主鉄筋
28 内側主鉄筋
29 脚部
30 コンクリ−ト
31 一次覆工
32 二次覆工
33 斜材
34 せん断補強鉄筋
35 端板
36 ボルト
37 端板挿通用凹部
38 ボルト
39 耐火被覆
40 鋼板セグメント
41 スキンプレート
42 内空側鋼板
43 側板
44 主桁
45 係止板
46 鉄筋外れ防止板
47 ガセットプレート
48 係止溝
49 せん断補強筋
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel lining method and its lining structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the shield method, mainly as a primary lining structure that resists soil water pressure, a steel segment or synthetic segment is assembled in the form of a ring at the site, and the purpose of corrosion prevention, fire prevention, water stoppage, aesthetics, etc. For this reason, tunnel lining structures were constructed by applying secondary lining with cast-in-place concrete as needed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The shield method has been applied to various tunnels due to advances in design and construction techniques, and tunnels with various cross-sectional shapes and large cross-sections have been constructed. However, as the cross section of the tunnel increases in size and the cross-sectional shape becomes more complex, the cross-sectional force acting on the tunnel lining increases, leading to an increase in the size and weight of the segment that constructs the primary lining structure of the tunnel. Problems such as a decrease in transportability and workability, an increase in the size of heavy machinery, and an associated increase in construction costs are problems.
[0004]
In particular, in the case of the conventional construction method, it is necessary to provide a new secondary lining for surface finishing after the primary lining is constructed with steel segments or synthetic segments. Thus, there are problems that the construction becomes complicated, the construction period becomes long, and the construction cost becomes high.
[0005]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even if the tunnel is enlarged and complicated, the segment which is the main element of the tunnel lining structure is not enlarged, complicated, and workability is improved. It is an object to provide a tunnel lining method that can be improved and a tunnel lining structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
[0007]
A first invention is a shield tunnel lining method in which segments are constructed and constructed on the inner surface of a lining, and a large number of steel segments are arranged in series along a tunnel excavation cross-sectional shape during tunnel excavation, and a temporary lining body As a flange material is added to the inner side of the tunnel, and the steel segment and the flange material are connected by a web material. Steel structure It is characterized by constructing the lining body of the main tunnel.
[0008]
The second invention is characterized by a shield tunnel lining structure constructed by carrying out the shield tunnel lining method of the first invention.
[0009]
According to a third invention, in the shield tunnel lining structure of the second invention, a steel temporary segment used as a part of the lining structure of the permanent tunnel is characterized.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the lining body of the permanent tunnel has a truss structure, and the steel segment and the flange material that also serve as the temporary portion are covered with the chord material. Features a construction structure.
[0011]
In a fifth invention, the lining body of the permanent tunnel in the first or second invention is a steel-concrete composite structure, the steel segment and the flange material are configured as main reinforcing steel materials, and the web material is a shear main material. Characterized by the lining structure of a permanent tunnel constructed as a reinforced steel material.
[0012]
The sixth invention is characterized by a shield tunnel lining structure in which the compression main reinforcing steel members of the steel-concrete composite structure of the lining body of the permanent tunnel according to the fifth invention are connected by bearing support.
[0013]
According to the present invention, the construction is a temporary lining body at the time of construction, and after the construction is completed, the steel segment constituting the permanent tunnel lining body in combination with the flange material, and the flange By combining with the material, even when constructing the lining structure of a large section tunnel, the size of the segment can be kept as low as possible, the structure can be simplified, and the workability can be improved. In addition, the composite structure of the segments further improves the strength, the lining body has a truss structure, and the flange material and web material are made of the main reinforcing steel material. Can be strong.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show a step of performing the tunnel lining method while connecting the steel segment shown in FIG. 8 and the inner chord unit shown in FIG. 9 (referred to as a flange material in the claims) with a web member. FIG. 1 is a partially longitudinal front view, and FIG. 1 shows a state in which an outer chord member (skin plate of a segment) is assembled and struts are arranged. 2 shows a state in which the inner chord material is assembled inside the outer chord material, and FIG. 3 shows a state in which the inner chord material is assembled inside the outer chord material and concrete is placed to form a composite lining structure. Show.
[0015]
4-7 is an expanded sectional view of each part of the synthetic lining structure shown in FIG. 8 and 9 show a steel segment and an inner chord material unit used in the synthetic lining structure. 10 and 11 are a longitudinal sectional front view and a longitudinal sectional side view showing a state in which shear reinforcing bars extending in the tunnel axis direction are arranged in the tunnel lining structure of FIG.
[0016]
In the present invention, the steel segment 2 is not used as a lining body for a main tunnel alone, but is a temporary lining body at the time of tunnel excavation, and an inner string material unit ( By combining with the flange member 13, the steel segment 2 and the inner chord unit 13 are combined to construct a lining body for the main tunnel.
[0017]
This will be described in order below. First, FIGS. 8A and 8B show a first example of the steel segment 2 used in this embodiment. This steel segment 2 is provided with a steel plate main beam (main girder) 1 made of a strip-like thick plate, and a plurality (four in the case of illustration) arranged to extend in a direction perpendicular to the tunnel axis direction (left and right direction). The steel plate main material 1 made of steel plate is arranged in parallel at intervals in the tunnel axis direction (front-rear direction).
[0018]
The plate thickness of the steel beam main material 1 at the front and rear portions in the tunnel axis direction is a steel plate having a thickness smaller than the thickness of the steel beam main material 1 located at the middle portion, and the tunnel of each steel beam main material 1 is used. The upper end surface (upper portion in FIG. 8a) located on the natural mountain 11 side is arranged so as to be located in the same plane (in the case of illustration) or the same arc shape, and the steel skin plate 4 abuts on this portion. The steel beam main material 1 is fixed by welding.
[0019]
A large number of reinforcing members (vertical ribs) 3 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the steel plate beam main material 1 so as to extend in the tunnel axis direction between the steel plate beam main materials 1 adjacent in the tunnel axis direction. Is done. The reinforcing members (vertical ribs) 3 are arranged so that the leading edges of the horizontal plates 3b of the pair of short steel plate members 3a having an L-shaped cross section are in contact with each other, and are formed in a U-shaped cross section.
[0020]
The steel plate reinforcing member 3 is formed so as to extend in the tunnel axis direction, and its front end portion, rear end portion, and upper end portion are in contact with the steel skin plate 4 and the steel plate beam main material 1. It is fixed integrally by welding or the like. Further, the steel plate reinforcing members 3 that are adjacent to each other in the tunnel axis direction via the steel beam main material 1 are arranged in series so that the member center lines in the tunnel axis direction are the same.
[0021]
The steel plate reinforcing member (vertical rib) 3 has a U-shaped cross section when the steel beam main material 1 receives the jack reaction force of the tunneling machine, so that it buckles even if it receives a large jack reaction force. Without being transmitted to the rear steel segment (or the temporary support work described later formed by connecting them). Moreover, since it is formed at a height close to the height of the steel beam main material 1, it is transmitted to the steel segment 2 on the rear side without becoming an eccentric load even if it receives a jack reaction force of the tunnel machine. be able to.
[0022]
The plurality of steel plate beam main members 1 and the steel plate reinforcing members 3 form a lattice-shaped frame member. Further, the steel plate beam main members (main girders) 1 and the U-shaped reinforcing members (vertical ribs) 3 The steel skin plate 4 is disposed over these end surfaces, and the steel skin plate 4 is fixed by continuous welding to form a steel segment 2. Has been.
[0023]
A large number of bolt insertion through holes 5 are provided at both left and right ends of the steel beam main material 1 having an axis extending in the vertical direction and extending in the tunnel axis direction with an interval in the horizontal direction. In addition, the end plates 35 are parallel to the reinforcing member 3 across the side surfaces of the steel beam main beams 1 adjacent to each other in the longitudinal direction on both side surfaces in the longitudinal direction (left and right direction) of the steel beam main beam 1. The end plate 35 has a plurality of (two in the illustrated example) bolt insertion through holes spaced apart in the tunnel axis direction. Is provided .
[0024]
One side surface of the end plate 35 and the end surface of the steel beam main member 1 are arranged on the same vertical plane, and a water-swellable water-stopping material is attached to the end plate 35 and the end surface of the steel beam main member 1. It is attached, or a recess is formed and a part of the water-stopping material is fitted (not shown).
[0025]
A plurality of through holes 6 for inserting bolts are provided at the upper part of the steel plate main material 1 at both the front and rear ends in the steel segment 2 at intervals in the left-right direction (longitudinal direction of the steel plate main material 1). The through-holes 6 are provided for connecting the steel segments 2 adjacent in the tunnel axial direction with bolts 9, and a large number of the steel segments 2 are connected in the tunnel circumferential direction using the bolt insertion through-holes 5. Thus, the outer outer chord material 1A can be constructed, and the outer chord materials 1A adjacent in the tunnel axis direction can be connected to each other.
[0026]
A plurality of steel gusset plates 7 are arranged in the lower part (inner side of the tunnel) of the steel beam main material 1 within the thickness of the steel beam main material 1 at intervals in the left-right direction. The base end of the gusset plate 7 is fixed to the steel beam main member 1 by welding at the center of the plate thickness.
[0027]
The outer surface of the steel beam main member 1 and the side surface of the steel gusset plate 7 are disposed so as to be positioned in the same plane with respect to the steel beam main member 1 on the front end side and the rear end side in the tunnel axial direction, The base side of the gusset plate 7 is attached to the steel plate main material 1 by welding. In addition, a plurality of bolt insertion through holes 23 are provided on both the left and right sides of the gusset plate 7 at intervals in the center line shape inclined in the vertical direction and having an axis in the front-rear direction.
[0028]
The plurality of steel plate main members 1, skin plates 4, reinforcing members 3, and the like constitute a unit steel segment 2 having the steel plate main members 1.
[0029]
Next, according to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 4 to 7, the steel segment 2 becomes a temporary covering body during tunnel excavation, and the inner chord material unit 13 is inserted through a web member in a subsequent process. (The flange material, the details will be described later) will be described in conjunction with the process of becoming the lining body of the permanent tunnel.
[0030]
As shown in FIGS. 1 to 3, the steel segments 2 are arranged in series along a tunnel excavation cross-sectional shape perpendicular to the tunnel axis direction, and the steel plate main material 1 is linearly connected in series. Two sheets having a plurality of bolt insertion through holes and an end plate insertion recess 37 on one side in the longitudinal direction over the front side and the rear side of the ends of adjacent steel plate beam main members 1 that are arranged. The connecting steel plates 8 made of thick plates are arranged so as to be polymerized.
[0031]
Further, the connecting steel plates 8 and the high tension bolts 9 inserted through the through holes of the steel beam main material 1 and the through holes of the two connecting steel plates 8 and nuts screwed to the high tension bolts 9 are provided. The steel plate main material 1 is tightened.
[0032]
In addition, the end plates 35 in the steel segments 2 adjacent to each other in the direction perpendicular to the tunnel axis direction are polymerized, and inserted through the through holes of the end plate 35 with a water blocking material interposed as necessary. The bolt 36 and the nut screwed on the bolt 36 are tightened. In addition, a rectangular annular temporary support 10 having an outer outer chord 1A extending so as to extend in a direction perpendicular to the tunnel axis direction to which the steel segments 2 are connected is formed.
[0033]
Further, the steel segment 2 disposed on the upper side of the tunnel and the steel segment 2 disposed on the lower side of the tunnel are spaced apart in the direction of the tunnel axis and in the direction perpendicular thereto as necessary as shown in FIG. A support column 10 is provided to prevent the collapse of the tunnel.
[0034]
In addition, a temporary support 10 constructed by arranging a number of steel segments 2 in series or staggered in the tunnel axis direction is arranged in series in the tunnel axis direction, and the steel plate reinforcing member 3 is aligned in the tunnel axis direction. The steel beam main members 1 are arranged in parallel at intervals.
[0035]
The temporary supporters 10 adjacent to each other in the tunnel axial direction are connected to the bolt insertion through holes 6 of the steel beam main material 1 on the rear end side of the temporary supporter 10 located at the front part and the temporary supporter 10 located at the rear part. The tightening bolt 23 inserted through the bolt insertion through hole 6 of the steel beam main material 1 on the front end side and the nut bolted to the tightening bolt 23 were continuously tightened to cover the entire inner peripheral surface of the tunnel. A temporary supporting work 10 is formed.
[0036]
In addition, what is necessary is just to arrange | position the L-shaped steel segment 2 suitably in the tunnel corner part of a rectangular cross section. Thus, in the state assembled along the tunnel cross section, the temporary support 10 is in a steel shell state with a closed cross section, and thus can exert a large supporting force with respect to the natural ground.
[0037]
Next, with reference to FIG. 9, the structure of the inner side chord material unit 13 provided with the steel inner side beam material arrange | positioned inside the said temporary supporting work 10 is demonstrated. The inner chord material unit 13 includes an inner beam member 14, a surface plate 15, an end joint plate 16, and a gusset plate 18.
[0038]
More specifically, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the inner chord material unit (referred to as a flange member in the claims) 13 includes an inner beam made of a plurality of (in the illustrated case, four) thick steel plates. A material 14 is provided. The inner beam members 14 are arranged so as to extend in a direction perpendicular to the tunnel axis direction (left-right direction), and are arranged vertically in parallel with an interval in the tunnel axis direction (front-rear direction) arranged vertically. Be placed.
[0039]
The lower surface (tunnel inner surface side) of the inner beam member 14 is disposed on a flat surface plate 15 made of a thick steel plate that also serves as a surface finish material and a structural material for forming the inner wall surface of the tunnel. It is fixed integrally. Moreover, the space | interval of the front-back direction of the said inner side beam material 14 is arrange | positioned at the same space | interval as the space | interval of the front-back direction of the steel plate main material 1 in the steel segment 2 arrange | positioned at the said natural ground 11 side (outside).
[0040]
At both left and right ends of the inner beam member 14, steel plate end joint plates 16 are arranged to extend in the tunnel axis direction so as to be the same height as the beam height of the inner beam member 14. The end of the material 14 and the end of the surface plate 15 are brought into contact with each other at a right angle, and these are fixed integrally by fillet welding or full penetration welding. The end joint plate 16 is provided with a number of through holes 17 for inserting bolts at intervals in the vertical direction and at intervals in the tunnel axis direction.
[0041]
In the inner chord unit 13, the intermediate portion in the front-rear direction and the upper portion of the inner beam member 14 at the front and rear ends (tunnel ground side) are made of a plurality of steels spaced in the left-right direction (the longitudinal direction of the inner beam member 14). The gusset plate 18 is disposed, and one side surface of the steel gusset plate 18 disposed at the front and rear ends in the tunnel axis direction and the outer surface of the inner beam main member 14 are arranged in the same plane, and the gusset plate 18 The base side is attached to the inner beam main member 14 by welding.
[0042]
On both the left and right sides of each gusset plate 18, a plurality of bolt insertion through holes 19 having a longitudinal axis and spaced apart on a center line inclined in the vertical direction are provided, and the steel gusset plate 18 is attached so that it may be located in the intermediate part of the gusset plate 7 adjacent to the steel segment 2 in the left-right direction.
[0043]
The lining process will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In the state where the inner string material unit 13 and the support column 12 are temporarily installed (FIG. 1), as shown in FIGS. 2 and 4 to 7, A diagonal member 33 made of equilateral mountain-shaped steel is brought into contact with both front and back sides of each gusset plate 7 attached to the steel plate main beam 1 in the steel segment 2, and bolts 36 inserted through these through holes and screwed thereto. The upper part of the diagonal member 33 is fixed to the steel plate main member 1 by means of a combined nut.
[0044]
Next, the lower portion of each diagonal member 33 is arranged on both the front and back surfaces of each steel gusset plate 18 in the inner string member unit 13, and the bolt 37 inserted through the steel gusset plate 18 and the through hole of the diagonal member 33 and The two members are tightened together by a nut screwed into the nut to be firmly integrated. The diagonal members 33 are arranged and coupled in a state of being inclined at 60 degrees with respect to the steel plate main beam 1 or the inner beam main member 14 so as to form an equilateral triangular truss structure.
[0045]
In this way, the inner chord material units 13 are arranged in series in the circumferential direction of the tunnel, and the inner chord material units 13 adjacent to each other in the tunnel circumferential direction have a steel end portion as shown in FIGS. The joint plates 16 are brought into contact with each other so as to overlap each other, and nuts are screwed and tightened to bolts 38 inserted through the through holes provided in the end joint plates 16 so as to be adjacent to each other in the circumferential direction of the tunnel. The end joint plates 16 are firmly connected and coupled to each other to form an inner string member 13A.
[0046]
Further, the inner beam members 14 at the ends of the steel inner chord member unit 13 are in contact with each other in the tunnel axis direction. As shown in FIG. 2, a truss structure is formed which includes an outer chord member 1A, an inner chord member 13A, and a large number of diagonal members 33 bolted to them. The inner beam member 14 at the rear end in the front side steel inner chord material unit 13 adjacent to the tunnel axis direction and the inner beam member 14 at the front end in the rear side steel inner chord material unit 13 are brought into contact with each other. Alternatively, a through hole may be provided and the bolts may be joined together by a bolt.
[0047]
Next, as shown in FIGS. 3, 4, and 6, from a concrete insertion portion (not shown) provided on the surface plate 15 in the space between the steel inner chord member 13A and the outer chord member 1A. Concrete 30 is filled, and a tunnel lining structure of a triple structure in which the steel outer chord 1A, the steel inner chord 13A, and the hardened concrete 30 are integrated is formed. Moreover, since the concrete 30 is disposed between the outer steel string member 1A and the inner steel string member 13A and a large number of diagonal members 33, the deformation is constrained, so that the tunnel lining with high shear rigidity is provided. It can be a structure.
[0048]
[Tunnel lining construction procedure] Next, a procedure for constructing and constructing the tunnel lining structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0049]
First, the outer cross section of the tunnel is dug into a rectangular shape such as a rectangle by a shield machine or an appropriate excavator, and is arranged on the ground 11 side as shown in FIG. 1 in the machine on the rear side of the machine. The steel segments 2 are sequentially assembled to form a temporary support 10 and used as a structural material for the tunnel lining structure for the main construction. The upper part of the diagonal member 33 made of a letter-shaped equilateral angle steel is arranged on both sides of the upper steel gusset plate 7.
[0050]
Further, a bolt 36 is inserted into the through hole of the member and is temporarily fixed by a nut screwed into the bolt 36, and the diagonal member 33 is attached to the steel segment 2. In this state, the inner chord member unit 13 is The gusset plate 18 in the inner chord material unit 13 is arranged between the diagonal members 33 so as to face the upper steel segment 2 in parallel with a space therebetween, and the through hole of the gusset plate 18 And a bolt 37 inserted through the lower through hole of the diagonal member 33 and a nut screwed into the bolt 37, and the diagonal member 33 and the gusset plate 7 in the upper steel segment 2 in the temporarily fixed state. The bolt 36 temporarily fixing is firmly tightened and firmly fixed integrally.
[0051]
The steel diagonal member 33 may be attached to the steel plate main beam 1 in advance or at an appropriate time. In addition, after the inner chord material unit 13 is attached, it is possible to easily attach the adjacent diagonal member 33 using the inner chord material unit 13 as a scaffold on the upper side, and to easily adjust the position of the steel segment 2. Can be done.
[0052]
In this state, the steel beam main member 1 in the upper steel segment 2 of the outer chord member 1A and the inner beam member 14 in the inner chord unit 13 are connected in parallel by a diagonal member 33 in a parallel state to form a truss structure. Thus, the composite beam material has a large bending rigidity, and such a composite beam material is arranged in parallel with a relatively short interval in the tunnel axis direction.
[0053]
A composite structure of steel and concrete in which the fluidized concrete 30 is filled and hardened from the surface material side inside the tunnel in this state, and the outer chord 1A, the inner chord 13A and the hardened concrete 30 are integrally synthesized. A tunnel lining is built.
[0054]
Further, since the inner beam member 14 is provided with a surface plate 15, when the surface plate 15 is disposed on the upper side in the tunnel, the inner beam member 14 is in a fluid state between the outer chord member 1 </ b> A and the inner beam member 14. The function of the member which supports the load of the concrete 30 at the time of filling the concrete 30, and a formwork can be fulfilled.
[0055]
When the surface material 15 is arranged on the lower surface side in the tunnel, the concrete 30 on the inner surface side of the tunnel can be filled along this shape, and the outer chord material 1A is arranged on the lower side of the tunnel. In this case, since the bending rigidity is large and it is arranged on the tension edge side, it can be reliably supported even when a large load such as a truck traveling in the tunnel is applied.
[0056]
In this case, as shown in FIG. 10, the outer chord member 1A and the inner beam member 14 are disposed so as to extend in the tunnel axis direction, and are spaced in a direction perpendicular to the tunnel axis direction. If a plurality of shear reinforcing bars 34 are arranged, the integration of the steel segments 2 or the inner beam members 14 adjacent to each other in the tunnel axis direction can be increased, and the shear rigidity of the tunnel lining structure of the composite structure can be increased. . Further, the temporary support column 12 other than the temporary support column or the support wall used in the temporary support column 12 is removed, and what is used as the permanent support column is appropriately arranged with reinforcement, concrete, etc. The fireproof coating 39 (see FIGS. 2 and 3) is performed.
[0057]
In addition, the support | pillar 12 which supports the intermediate part of the said outer side chord material 1A is arranged in the surface board 15 in the inner chord material unit 13A, when arrange | positioning between the steel-beam main materials 1 adjacent to a tunnel axial direction. In addition, an opening may be provided partially on the end side in the circumferential direction of the tunnel, and when the support column 12 is disposed inside the inner chord material unit 13, it is located on the inner side (the inner side of the tunnel). It may be replaced as follows.
[0058]
Further, as shown in FIG. 10, when the shear reinforcement bar 34 is arranged so as to extend in the longitudinal direction of the tunnel, the steel support 10 and the steel inner chord 13A adjacent to each other in the tunnel axial direction and the composite structure thereof are used. Thus, the shear strength in the direction perpendicular to the tunnel axis direction of the tunnel can be dramatically increased. Therefore, the shear stiffness, bending stiffness, and bending strength of the tunnel lining during an earthquake can be increased.
[0059]
When carrying out the present invention, when the steel beam main material 1 is formed in an arc shape to form the arc-shaped steel segment 2 and the inner beam material 14 is formed in an arc shape to form the arc-shaped chord material unit 13, a circular cross section or the like Tunnel lining structure.
[0060]
【The invention's effect】
According to the shield tunnel lining method and the lining structure according to the present invention, the steel segment is used as a temporary lining body during tunnel excavation, and is connected to the steel segment by the web material and the web material. Since the lining body of the main tunnel is constructed by adding the flange material, even if the tunnel section becomes larger and the steel segment that functions as the primary lining during temporary installation becomes larger, the steel segment Weight and bulkiness can be suppressed as small as possible, and workability is improved. Therefore, as in the prior art, the increase in the segment weight is caused by the enlargement of the cross section of the tunnel, and problems such as transportability, transportability, and workability can be solved smoothly. Moreover, when a permanent tunnel is constructed by adding a flange material to a steel segment, the permanent tunnel lining structure has a high rigidity and a reasonable tunnel lining structure.
[0061]
Furthermore, the web member that joins the steel segment and the flange member is an oblique material, and the lining structure is a steel-concrete composite structure, etc. effect Is further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially longitudinal front view showing a state in which an outer chord material is assembled and struts are arranged by a tunnel lining method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially longitudinal front view showing a state in which an inner chord member is assembled inside an outer chord member by a tunnel lining method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a tunnel lining structure in which a composite lining structure is formed by assembling an inner chord material inside an outer chord material and placing concrete on the inner side of the outer chord material by a tunnel lining method according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a partially longitudinal front view showing an enlarged middle portion between an outer chord member and an inner chord member in the upper part of FIG. 3;
5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
6 is a partially longitudinal front view showing, in an enlarged manner, a joint portion between the outer chord member and the inner chord member in the upper part of FIG. 3;
7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
8A and 8B show a steel segment, in which FIG. 8A is a partially longitudinal front view, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line C-C.
FIGS. 9A and 9B show an inner chord material unit, in which FIG. 9A is a partially longitudinal front view, and FIG. 9B is a sectional view taken along the line DD of FIG.
10 is a longitudinal sectional front view showing a state in which a shear reinforcement bar extending in the tunnel axis direction is arranged in the tunnel lining structure of FIG. 4; FIG.
11 is a longitudinal side view of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Steel plate main material
1A Outer chord material
2 Steel segment
3 Reinforcing members
4 Skin plate
5 Bolt insertion hole
6 Bolt insertion hole
7 Gusset plate
8 Steel plate for connection
9 High tension bolt
10 Temporary support work
11
12 Temporary strut
13 Inner string unit
13A Inner string material
14 Inner beam material
15 Surface plate
16 Steel end beam
17 Bolt insertion hole
18 Steel gusset plate
19 Bolt insertion hole
20 Steel segment
21 Temporary support
22 Stirrup muscle
23 volts
24 Steel main girder
25 Reinforcement rib
26 Skin plate
27 Outer main reinforcement
28 Inner main reinforcement
29 Legs
30 concrete
31 Primary lining
32 Secondary lining
33 diagonal
34 Shear reinforcement bar
35 End plate
36 volts
37 End plate insertion recess
38 volts
39 Fireproof coating
40 Steel sheet segment
41 skin plate
42 Inside steel plate
43 Side plate
44 Main digit
45 Locking plate
46 Rebar detachment prevention plate
47 Gusset plate
48 Locking groove
49 Shear reinforcement

Claims (6)

セグメントを覆工内面に構築して施工するシールドトンネルの覆工方法において、
鋼製セグメントをトンネル掘進時にトンネル掘削断面形状に沿って多数直列に配置して仮設用覆工体として使用すると共に、トンネル内空側にフランジ材を付加し、前記鋼製セグメントと前記フランジ材がウェブ材により連結されることによって鋼構造の本設トンネルの覆工体を構築することを特徴とするシールドトンネル覆工方法。
In the shield tunnel lining method that constructs and constructs the segment on the lining inner surface,
A large number of steel segments are arranged in series along the tunnel excavation cross-sectional shape during tunnel excavation and used as a temporary lining body, and a flange material is added to the inner side of the tunnel, and the steel segment and the flange material are A shield tunnel lining method characterized in that a lining body for a steel structure permanent tunnel is constructed by being connected by a web material.
請求項1記載のシールドトンネル覆工方法を実施することによって構築されるシールドトンネル覆工構造。  A shield tunnel lining structure constructed by performing the shield tunnel lining method according to claim 1. 請求項2記載のシールドトンネル覆工構造において、前記本設トンネルの覆工構造の一部として使用されるスチール製の仮設用セグメント。  The shield tunnel lining structure according to claim 2, wherein the steel temporary segment is used as a part of the lining structure of the permanent tunnel. 請求項1または2における本設トンネルの覆工体が、トラス構造であり、仮設部を兼ねる前記鋼製セグメントおよびフランジ材が弦材として構成され、ウェブ材が斜材として構成される本設トンネルの覆工構造。  The lining body of the permanent tunnel according to claim 1 or 2 has a truss structure, the steel segment that also serves as a temporary portion and the flange material are configured as a chord material, and the web material is configured as an oblique material. Lining structure. 請求項1または2における本設トンネルの覆工体が、鋼−コンクリート合成構造であり、前記鋼製セグメントおよびフランジ材が主補強鋼材として構成され、ウェブ材がせん断主補強鋼材として構成される本設トンネルの覆工構造。  The main tunnel lining body according to claim 1 or 2 is a steel-concrete composite structure, the steel segment and the flange material are configured as a main reinforcing steel material, and the web material is configured as a shear main reinforcing steel material. Tunnel lining structure. 請求項5における本設トンネルの覆工体の鋼−コンクリート合成構造の圧縮主補強鋼材同士が支圧接合により連結されていることを特徴とするシールドトンネル覆工構造。  A shield tunnel lining structure characterized in that the main compression steel members of the steel-concrete composite structure of the lining body of the permanent tunnel according to claim 5 are connected by bearing support.
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